﻿/**
 * File: merge_sort.cs
 * Created Time: 2022-12-23
 * Author: haptear (haptear@hotmail.com)
 */

namespace hello_algo.chapter_sorting;

public class merge_sort {
    /* 合并左子数组和右子数组 */
    static void Merge(int[] nums, int left, int mid, int right) {
        // 左子数组区间 [left, mid], 右子数组区间 [mid+1, right]
        // 创建一个临时数组 tmp ，用于存放合并后的结果
        int[] tmp = new int[right - left + 1];
        // 初始化左子数组和右子数组的起始索引
        int i = left, j = mid + 1, k = 0;
        // 当左右子数组都还有元素时，比较并将较小的元素复制到临时数组中
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (nums[i] <= nums[j])
                tmp[k++] = nums[i++];
            else
                tmp[k++] = nums[j++];
        }
        // 将左子数组和右子数组的剩余元素复制到临时数组中
        while (i <= mid) {
            tmp[k++] = nums[i++];
        }
        while (j <= right) {
            tmp[k++] = nums[j++];
        }
        // 将临时数组 tmp 中的元素复制回原数组 nums 的对应区间
        for (k = 0; k < tmp.Length; ++k) {
            nums[left + k] = tmp[k];
        }
    }

    /* 归并排序 */
    static void MergeSort(int[] nums, int left, int right) {
        // 终止条件
        if (left >= right) return;       // 当子数组长度为 1 时终止递归
        // 划分阶段
        int mid = (left + right) / 2;    // 计算中点
        MergeSort(nums, left, mid);      // 递归左子数组
        MergeSort(nums, mid + 1, right); // 递归右子数组
        // 合并阶段
        Merge(nums, left, mid, right);
    }

    [Test]
    public void Test() {
        /* 归并排序 */
        int[] nums = { 7, 3, 2, 6, 0, 1, 5, 4 };
        MergeSort(nums, 0, nums.Length - 1);
        Console.WriteLine("归并排序完成后 nums = " + string.Join(",", nums));
    }
}
